В сосуде находится азот, давление и концентрация молекул которого p 160 кПа и n 2,40 · 1025 м–3 соответственно. Определите абсолютную температуру азота. ПОМОГИТЕ

Для решения задачи на определение температуры азота, нам нужно воспользоваться уравнением состояния идеального газа. Это уравнение связывает давление $p$, концентрацию молекул $n$, абсолютную температуру $T$ и постоянную Больцмана $k$. Уравнение состояния для идеального газа в форме, которая нам удобна для данной задачи, выглядит так:

где:

• $p$ — давление газа,
• $n$ — концентрация молекул (число молекул в единице объёма),
• $k$ — постоянная Больцмана, которая примерно равна $1{,}38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}$,
• $T$ — абсолютная температура газа, которую мы хотим найти.

Шаги решения

1. Выразим температуру $T$ из уравнения:

   $$T = \frac{p}{nk}$$

2. Подставим известные значения:

   • Давление $p = 160 \, \text{кПа} = 160 \times 10^3 \, \text{Па}$,
   • Концентрация молекул $n = 2{,}40 \times 10^{25} \, \text{м}^{-3}$,
   • Постоянная Больцмана $k = 1{,}38 \times 10^{-23} \, \text{Дж/К}$.

3. Выполним подстановку и вычислим:

   $$T = \frac{160 \times 10^3}{2{,}40 \times 10^{25} \times 1{,}38 \times 10^{-23}}$$

Теперь произведём расчёты:

Ответ

Абсолютная температура азота в сосуде составляет примерно 482 К.